油への穴あけ

新しい石油とガス源を求める終わりのない探求に、掘削、ポンプ、処理装置のメーカーは全力で取り組んでいます。 写真提供：Statoil ASA

クリスマス ツリーは、井戸から出る石油とガスの流れを制御するバルブ、メーター、センサー、油圧システムで構成されています。 写真提供：Encana Corp.

石油・ガス業界は、掘削リグの運搬や生産現場の整備に特注のオフロード トラックを利用しています。 写真提供：ダイムラー・トラック・ノース・アメリカ

海底で稼働する石油およびガス機器にとって信頼性は非常に重要です。 イラスト提供：FMC Technologies Inc.

ほとんどの石油およびガス機器は、高強度で漏れのない接合部を確保するために溶接されています。 写真提供：Oceaneering International Inc.

これらのロックリーマーは超硬歯を使用して摩耗を軽減し、ダウンホール時間を延長します。 写真提供：ホリゾンタルテクノロジー株式会社

ダウンホール設備は、激しい熱、圧力、振動、腐食に耐えられるように設計されている必要があります。 イラスト提供：シュルンベルジェ株式会社

クリスマスツリーについて考えるとき、ほとんどの人は明るいライトと繊細な装飾品を想像します。 しかし、石油・ガス業界では、「クリスマスツリー」は組み立てが難しい重要な設備です。 この装置は、井戸から出る石油とガスの流れを制御するさまざまなパイプ、バルブ、メーター、センサー、油圧システムで構成されています。 これは、非常に過酷な条件下でも確実に動作する必要がある数百の部品を含む複雑なアセンブリです。 最近では、ソーラーパネルや風力タービンがメディアの人気者になっているかもしれませんが、石油と天然ガスは依然として私たちの主要なエネルギー源であり、近い将来もそうあり続けるでしょう。 実際、石油とガスの新たな資源を求める終わりのない探求に、掘削、ポンプ、処理装置のメーカーは全力で取り組んでいます。 フリードニア・グループ社が実施した最近の調査によると、世界の油田設備需要は2016年まで毎年4％増加し、1,090億ドルに達すると予想されています。 フリードニア・グループのアナリスト、エリオット・ウー氏は「発展途上地域での成長は最も大きくなるだろう。そこではインフラの整備が掘削活動に利益をもたらすだろう」と述べた。 「シェールオイルやオイルサンドなどの非在来型埋蔵量を掘削するためのより高価な新しい技術も、油田設備への支出を増加させるでしょう。」 しかし、現在、石油・ガス設備は供給過多にあると、独立系探査・生産会社ブライトリング・オイル・アンド・ガス・コーポレーションの最高経営責任者（CEO）クリス・フォークナー氏は主張する。 「現在、市場は『シェール強風』が始まって以来初めてかなり競争が激しい。 石油掘削リグの３％増加は、北米での天然ガスリグの大幅な減少に影をひそめられ、その数は前年同期比で２６％減少している。 [業界は]掘削の経済性を高めるために、ガスから石油に移行しています。 「石油を含む地層を破壊するのに必要な水圧破砕馬力は、天然ガス地帯よりもはるかに少ないです」とフォークナー氏は指摘する。 「馬力とフラッキングのキットはすべて、天然ガスのフラッキングを念頭に置いて作られています。 現在では石油に焦点を切り替えたため、市場にはその機器が大量に供給されています。 この傾向は短期的には続くだろう。」 従来の石油埋蔵量の生産量が減少するにつれて、より多くの非在来型埋蔵量を利用する必要がある。 主なターゲットには、アラスカとロッキー山脈の天然ガス田、カナダのオイルサンドプロジェクト、北極地域の海洋掘削などが含まれます。 もう 1 つの物議を醸す技術的に複雑な取り組みには、深海掘削が含まれます。 GBI Research による最近のレポートによると、新しい海洋リグは水深 5,000 フィートを超える掘削が可能です。 そして、間もなく最大深さ12,000フィートの水での掘削が可能になります。 入手困難な石油とガスの埋蔵量の発見により、石油化学エンジニアは新しい抽出技術とますます複雑な掘削作業の開発を余儀なくされています。 例えば、ノースダコタ州のバッケン油田やペンシルベニア州のマーセラス油田などのシェール埋蔵量は、水平掘削技術によってアクセスされる傾向があり、従来の垂直掘削よりもフィート当たりのコストが高くなります。 シェールオイルを抽出するには水圧破砕装置が必要です。 これには、燃料タンク、構造ブラケット、ホース、マフラーに加えて、流体とプロパントを坑井地層に押し込むために使用される高圧油圧ポンプが含まれます。 坑井完成ユニットは通常、エンジン騒音を軽減するためにトランスミッション、ラジエーター、サイレンサーを備えた 2,500 馬力の高圧ポンプを使用します。 掘削による環境への影響を軽減するために、石油・ガス業界は、マルチパッド掘削、クローズドループ水圧破砕、水のリサイクル、水圧破砕で使用する塩水の脱塩などの新しい技術を採用してきました。 フォークナー氏によると、現在世界中で見つかっている平均的な掘削装置は約 25 年前のものです。 「この技術は、地表のすぐ下にある簡単にアクセスできる石油を抽出するのには適していたかもしれないが、これらの埋蔵量が枯渇しているため、企業はより深い水域や到達が困難な陸上埋蔵量の掘削を検討している」と彼は指摘する。 「これにはより複雑な技術が必要です。 現在稼働しているリグの大部分はこの要件に適合しません。 「世界中のリグ請負業者や探査会社が新しいリグへの投資を始めている」とフォークナー氏は主張する。 「油田設備会社では新規およびアップグレードされたリグの記録的な受注と受注残が増加しているため、この支出は高い需要に応えています。」